种植基地径流污水养分多级消纳系统和方法与流程

本发明属于农业污水治理和养分消纳技术领域，具体是一种种植基地径流污水养分多级消纳系统和方法。

背景技术：

农业污水中污染源一方面来自农业种植或者农业生产中使用农药的污染，另一方面是化肥使用造成的污染，尤其是氮肥和磷肥等养分在暴雨冲击下，会产生高浓度的氮肥磷污水径流并排入水系中，造成水系的大面积水体污染和富营养化。特别是是对于使用集约化和高度规模化的种植基地来说，其产生的污染对于局部环境的危害更为严重，对于处理污水的需求也更为迫切，现有技术缺乏一种能够有效处理农业种植基地的水体污染的系统和方法。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种种植基地径流污水养分多级消纳系统和方法和系统，通过使用养分多级和梯级消纳的方法和智能监控径流污染浓度并选择处理的系统，有效降低高污染的暴雨径流产生的污水对水体环境的影响，大大减少农业种植基地的因集约化和规模化产生的大量农业废水对水系造成面源污染，同时能够将被暴雨冲走的养分，利用稻田和池塘进行多级消纳，既降低了污染，又能够将养分通过稻田进行固定和利用，同时处理后的水可以再次重复利用。

本发明的第一目在于提供种植基地径流污水养分多级消纳系统，上述系统设置于苗木种植基地和水系之间，上述系统包括并联设置的多级消纳管路、径流控制管路、回灌管路、控制器；

多级消纳管路，其通过多个沟槽依次连接上述种植基地、池塘、稻田、水系，用于对径流污水中的养分进行多级消纳，至少一个上述沟槽上设有生态沟渠；；

径流控制管路、其通过第一支路分别连接基地和水系，用于根据污水中养分浓度来切换径流污水的处理管路；

回灌管路，其通过第二支路连接稻田出水口和种植基地的灌溉管路，用于将净化后的水输送回种植基地。

作为一种进一步的技术方案，上述基地设有雨量传感器、流量传感器、计时器。

作为一种进一步的技术方案，上述生态沟渠设置于连接上述稻田与水系的沟槽上，其包括沟渠，所述沟渠的侧壁间隔设有多个便携式脱氮除磷装置。

作为一种进一步的技术方案，所述生态沟渠设置于连接所述种植基地与池塘的沟槽上。

作为一种进一步的技术方案，上述第一支路上设有第一电控阀门或第一水泵。

作为一种进一步的技术方案，上述第二支路上设有第二电控阀门和第二水泵，上述第二支路与上述生态沟渠的人口之间的管路上还设有第三电控阀。

作为一种进一步的技术方案，上述控制器上设有灌溉模块、雨量监测模块、流量监測模块、管路控制模块、浓度检测模块：

灌溉模块，其用于控制上述灌溉管路的运行；

雨量监测模块，其用于检测基地的降雨量和天气情况；

流量监测馍块，其用于检测基地出水口的流量大小；

管路控制模块，其用于根据不同級别的污染程度来综合控制多级消纳管路、径流控制管路、回灌管路的开启或关闭；

浓度检测模块，包括浓度传感器，用于检测污水中污染物浓度。

本发明的第二目在于提供一种种植基地径流污水养分多级消纳系统，上述系统还包括在上述生态沟渠中纵向设置的水槽，上述水槽与上述生态沟渠之间设有多个梯台状设置的阶梯槽，上述水槽侧壁设有多个缓释孔。

本发明的第三目在于提供一种种植基地径流污水养分多级消纳系统，上述系统还包括第三支路、第四支路、沟渠支路、池塘支路、稻田支路；

第三支路，其两端分别连接上述基地出水口与池糖入水口，上述第三支路上设有第三水泵和第三电控阀门；

第四支路，其两端分别连接基地出水口与稻田入水口，上述第四支路

上设有第四水泵和第四电控阀门；

沟渠回流支路，其两端分别连接上述沟渠的进水口和出水口，上述沟渠回流支路上设有沟渠水泵和沟渠电控阀门；

池塘回流支路，其两端分别连接上述池塘的进水口和出水口,上述池塘回流支路上设有池塘水泵和池塘电控阀门；^

稻田回流支路，其两端分别连接斯述稻田的进水口和出水口,上述稻田回流支路上设有稻田水泵和稻田电控阀门。

本发明的第四目的在于提供一种种植基地径流污水养分多级消纳方法，上述方法包括如下：

(1)降雨监控，雨量传感器根据检测到的瞬时雨量大小，并将种植基地局部降雨量数据发送给种植基地控制器；

(2)初期径流处理，暴雨初期产生的径流，依次流经生态沟渠、池塘、稻田、处理后排往水系中；

(3)中期径流处理，暴雨中期产生的径流，依次流经池塘、稻田处理后排往水系中

(4)后期径流处理；暴雨后期产生的径流，直接排往水系中

(5)回水灌溉处理；通过检测稻田出水口的水质，达标水通过其通过第二支路将水输送回种植基地；

上述（2)初期径流处理中包括：

(21)沟渠回流处理，当检测到生态沟渠出水口水质没有达沟渠阈值，则通过沟渠回流支路，将污水输送回沟渠的入水口，进行回流二次处理；

(22)池塘回流处理，当检测到池塘出水口水质没有达池塘阈值，则通过沟渠回流支路，将污水输送回池塘的入水口，进行回流二次处理；

(23)稻田回流处理，当检测到稻田出水口水质没有达稻田阈值，则通过稻田回流支路，将污水输送回稻田的入水口，进行回流二次处理。

与现有技术相比，本发明提供的种植基地径流污水养分多级消纳系统和方法，具有下述有益效果：

本发明通过使用养分多级和梯级消纳的方法，利用生态沟渠、稻田和池塘进行多级消纳，大大减少农业种植基地的因集约化和规模化产生的大量农业废水对水系造成面源污染，养分通过稻田进行固定和利用。

本发明通过使用二次回流方法，对生态沟渠、池塘、稻田进行梯级水质监控，对不达标的水质进行二次回流处理，有效保障了水质的排放达标率。

本发明通过设置在沟渠中的梯级槽、缓释孔，配合二次回流，能够有效提高生态沟渠中便携式脱氮除磷装置的使用效率，通过控制缓释孔的开度，调整并延长污水在生态沟渠中的滞留时间。

本发明的梯级槽和缓释孔等均设置在现有沟渠中间，避免了二次开沟，拆装方便，可以根据需要增加或减少布置，大大提高了设备的通用性和便利性，可以根据地形地势的需要灵活设置。

开沟，拆装方便，可以根据需要增加或减少布置，大大提高了设备的通用性和便利性，可以根据地形地势的需要灵活设置。

附图说明

图1为本发明第一种实施例的示意图。

图2为本发明第二种实施例的示意图。

图3为本发明第二种实施例的示意图。

图4为本发明第三种实施例的示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面通过具体的实施例子并结合附图对本发明做进一步的详细描述。

实施例1

所述系统设置于苗木种植基地和水系之间，所述系统包括并联设置的多级消纳管路、径流控制管路、回灌管路、控制器；

多级消纳管路，其通过多个沟槽依次连接所述种植基地、池塘、稻田、水系，用于对径流污水中的养分进行多级消纳；至少一个所述沟槽为生态沟渠；上述生态沟渠设置于连接上述稻田与水系的沟槽上，其包括沟渠，所述沟渠的侧壁间隔设有多个便携式脱氮除磷装置。

径流控制管路、其通过第一支路分别连接基地和水系，用于根据污水中养分浓度来切换径流污水的处理管路；

回灌管路，其通过第二支路连接稻田出水口和种植基地的灌溉管路，用于将净化后的水输送回种植基地。

实施例2一种种植基地径流污水养分多级消纳系统，系统设置于苗木种植基地和水系之间，系统包括并联设置的多级消纳管路、径流控制管路、回灌管路、控制器；控制器上设有灌溉模块、雨量监测模块、流量监測模块、管路控制模块、浓度检测模块：灌溉模块，其用于控制灌溉管路的运行；雨量监测模块，其用于检测基地的降雨量和天气情况；流量监测馍块，其用于检测基地出水口的流量大小；管路控制模块，其用于根据不同級别的污染程度来综合控制多级消纳管路、径流控制管路、回灌管路的开启或关闭；浓度检测模块，包括浓度传感器，用于检测污水中污染物浓度。

多级消纳管路，其通过多个沟槽依次连接种植基地、生态沟渠、池塘、稻田、水系，用于对径流污水中的养分进行多级消纳；生态沟渠包括沟渠，沟渠的侧壁间隔设有多个便携式脱氮除磷装置。

径流控制管路、其通过第一支路分别连接基地和水系，用于根据污水中养分浓度来切换径流污水的处理管路；第一支路上设有第一电控阀门或第一水泵。

回灌管路，其通过第二支路连接稻田出水口和种植基地的灌溉管路，用于将净化后的水输送回种植基地。基地设有雨量传感器、流量传感器、计时器。第二支路上设有第二电控阀门和第二水泵。

第二支路与生态沟渠的人口之间的管路上还设有第三电控阀。

一种种植基地径流污水养分多级消纳方法，方法包括如下：

(1)降雨监控，雨量传感器根据检测到的瞬时雨量大小，并将种植基地局部降雨量数据发送给种植基地控制器；

(2)初期径流处理，暴雨初期产生的径流，依次流经生态沟渠、池塘、稻田处理后排往水系中；

(3)中期径流处理，暴雨中期产生的径流，依次流经池塘、稻田处理后排往水系中

(4)后期径流处理，暴雨后期产生的径流，直接排往水系中

(5)回水灌溉处理，通过检测稻田出水口的水质，达标水通过其通过第二支路将水输送回种植基地；

实施例3

结合实施例1，一种种植基地径流污水养分多级消纳系统，系统还包括在生态沟渠中纵向设置的水槽，水槽与生态沟渠之间设有多个梯台状设置的阶梯槽，水槽侧壁设有多个缓释孔。

实施例4

结合实施例2和实施例3，一种种植基地径流污水养分多级消纳系统，系统还包括第三支路、第四支路、沟渠支路、池塘支路、稻田支路；

第三支路，其两端分别连接基地出水口与池糖入水口，第三支路上设有第三水泵和第三电控阀门；

第四支路，其两端分别连接基地出水口与稻田入水口，第四支路

上设有第四水泵和第四电控阀门；

沟渠回流支路，其两端分别连接沟渠的进水口和出水口，沟渠回流支路上设有沟渠水泵和沟渠电控阀门；

池塘回流支路，其两端分别连接池塘的进水口和出水口,池塘回流支路上设有池塘水泵和池塘电控阀门；^

稻田回流支路，其两端分别连接斯述稻田的进水口和出水口,稻田回流支路上设有稻田水泵和稻田电控阀门。

（2)初期径流处理中包括：

(21)沟渠回流处理，当检测到生态沟渠出水口水质没有达沟渠阈值，则通过沟渠回流支路，将污水输送回沟渠的入水口，进行回流二次处理；

(22)池塘回流处理，当检测到池塘出水口水质没有达池塘阈值，则通过沟渠回流支路，将污水输送回池塘的入水口，进行回流二次处理；

(23)稻田回流处理，当检测到稻田出水口水质没有达稻田阈值，则通过稻田回流支路，将污水输送回稻田的入水口，进行回流二次处理。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。